預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工

1、項(xiàng)目四 混凝結(jié)構(gòu)工程施工 單元4.4：預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工,鄭州建工集團(tuán)有限公司,單元4.4：預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工,一、能力要求1、能識(shí)讀預(yù)應(yīng)力混凝土施工方案2、能根據(jù)方案組織施工及驗(yàn)收二、知識(shí)要求1、了解預(yù)應(yīng)力混凝土材料及錨具、夾具和張拉設(shè)備2、熟悉鋼絞線下料計(jì)算3、熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土施工方法、工藝、操作要點(diǎn),相關(guān)支撐知識(shí),一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概述二、預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工 三、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土,一、定義

2、 預(yù)應(yīng)力混凝土——在外荷載作用前，預(yù)先建立起有內(nèi)應(yīng)力的混凝土，其內(nèi)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)能抵消或減少給定外荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力。 （注：混凝土中的預(yù)應(yīng)力一般通過(guò)張拉預(yù)應(yīng)力筋來(lái)實(shí)現(xiàn)。） 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)——在設(shè)計(jì)、制造、安裝、施工期間和使用過(guò)程中，采用人為方法引入預(yù)應(yīng)力以提高結(jié)構(gòu)承載力、剛度、穩(wěn)定性的各類鋼結(jié)構(gòu)。,一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概述,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂性和抗?jié)B性。改善結(jié)構(gòu)的耐久性。提高了結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的剛度，減小結(jié)構(gòu)變形。提高結(jié)構(gòu)的抗

3、疲勞承載能力。有效地減輕構(gòu)件的自重（減小截面、節(jié)省材料）和增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。適用于大跨度結(jié)構(gòu)等。合理利用高強(qiáng)度材料（高強(qiáng)鋼材和混凝土）。提高工程質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力可從作為預(yù)制結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和結(jié)構(gòu)加固的手段。,二、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn),三、預(yù)應(yīng)力原理,在正常使用條件下，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)一般均已出現(xiàn)裂縫，這將導(dǎo)致構(gòu)件剛度降低，變形增大。為了限制構(gòu)件的裂縫寬度和結(jié)構(gòu)的變形，往往需要增大構(gòu)件截面尺寸和用鋼量，這是不經(jīng)濟(jì)的，尤其是對(duì)

4、于跨度大、荷載重的結(jié)構(gòu)和對(duì)裂縫寬度限制較嚴(yán)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件將很笨重，既費(fèi)鋼材，又不利于施工。 當(dāng)采用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋時(shí)，可以有效地減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)省鋼材和降低造價(jià)，但是，在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)鋼筋，在使用荷載下鋼筋應(yīng)力更高，裂縫寬度也將更大，往往難以滿足使用要求。,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理是:在結(jié)構(gòu)承載時(shí)將發(fā)生拉應(yīng)力的部位，預(yù)先用某種方法對(duì)混凝土施加一定的壓應(yīng)力，這樣，當(dāng)結(jié)構(gòu)承載而產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，必須先抵消混凝土的預(yù)壓應(yīng)

5、力，然后才能隨著荷載的增加使混凝土受拉，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。這就可以改善混凝土的受拉性能，延緩受拉混凝土的開裂或裂縫開展，使結(jié)構(gòu)在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫或不產(chǎn)生過(guò)大裂縫。,四、預(yù)應(yīng)力混凝土分類 按預(yù)應(yīng)力度大小——全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土。 按施加預(yù)應(yīng)力方式——先張法、后張法和自應(yīng)力。 按預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)狀態(tài)——有粘結(jié)、無(wú)粘結(jié)和緩粘結(jié)。 按施工方法——預(yù)制、現(xiàn)澆和疊合。 在預(yù)應(yīng)力

6、混凝土結(jié)構(gòu)中所采用的混凝土應(yīng)具有高強(qiáng)、輕質(zhì)和高耐久性的性質(zhì)。一般要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。 目前，我國(guó)在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50~C60的高強(qiáng)混凝土，最高混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到C80，并逐步向更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展。 國(guó)外混凝土的平均抗壓強(qiáng)度每10年提高5~10MPa，現(xiàn)已出現(xiàn)抗壓強(qiáng)度高達(dá)200MPa的混凝土。    五、內(nèi)容 包含：預(yù)

7、應(yīng)力鋼材、錨（夾）具、張拉設(shè)備、預(yù)應(yīng)力施工工藝等,錨（夾）具 預(yù)應(yīng)力筋用錨具——預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上所用的永久性錨固裝置。 預(yù)應(yīng)力筋用夾具——預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工時(shí)為保持預(yù)應(yīng)力筋拉力并將其固定在張拉臺(tái)座（設(shè)備）上的臨時(shí)錨固裝置。 按錨固原理分類： 支承式——螺母錨具，鐓頭錨具； 楔緊式——錐銷錨具，夾片式錨具等。 基本要求： 可靠的錨固能力，并不超過(guò)預(yù)期的滑

8、移值； 構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、體形小、價(jià)格低、全部零件互換性好。,預(yù)應(yīng)力筋 預(yù)應(yīng)力筋是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的受力材料。 鋼筋——精軋螺紋鋼筋； 鋼絲——高強(qiáng)低合金鋼絲、碳素鋼絲; 鋼絞線 要求：高強(qiáng)、低松弛、耐腐蝕。,先張法 先張法是先張拉預(yù)應(yīng)力筋，后澆筑混凝土的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。這種方法需要專用的生產(chǎn)臺(tái)座和夾具，以便張拉和臨時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力筋，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)

9、度后，放松預(yù)應(yīng)力筋。先張法適用于預(yù)制廠生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力是通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的粘結(jié)力傳遞給混凝土的。后張法 后張法是先澆筑混凝土后張拉預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。這種方法需要預(yù)留孔道和專用的錨具，張拉錨固的預(yù)應(yīng)力筋要求進(jìn)行孔道灌漿。后張法適用于施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力是通過(guò)錨具傳遞給混凝土的。,,有粘結(jié) 所謂有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是指預(yù)應(yīng)力筋沿全長(zhǎng)均與周圍混凝土相粘結(jié)

10、。先張法的預(yù)應(yīng)力 筋直接澆筑在混凝土內(nèi)，預(yù)應(yīng)力筋和混凝土是有粘結(jié)的；后張法的預(yù)應(yīng)力筋通過(guò)孔道灌漿與混凝土形成粘結(jié)力，這種方法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土也是有粘結(jié)的。無(wú)粘結(jié) 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力筋沿全長(zhǎng)與周圍混凝土能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，為防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結(jié)，采用涂油脂和纏繞塑料薄膜等措施。,,精軋螺紋鋼筋外形為無(wú)縱肋而橫肋不相連的螺扣，螺母與連接器的內(nèi)螺紋應(yīng)與之匹配，防止鋼筋從中拉脫。 螺母分為平面和

11、錐形兩種。 錐形螺母可通過(guò)錐體與錐孔的配合，保證預(yù)應(yīng)力筋的正確對(duì)中；開縫的作用是增強(qiáng)螺母對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的夾持作用。 螺母材料采用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)熱處理。 墊板也相應(yīng)分為平面墊板和錐形墊板。,（一）預(yù)應(yīng)力筋1、精軋螺紋鋼筋體系 包括：精軋螺紋鋼筋、錨具（螺母）和連接器。,精軋螺紋鋼筋 精軋螺紋鋼筋是用熱軋方法在鋼筋表面上軋出不帶縱肋的螺紋外形。鋼筋的接長(zhǎng)用連接螺紋套筒，端頭錨固用螺母。這種高強(qiáng)度鋼筋具有錨固簡(jiǎn)單、施工方便、無(wú)

12、需焊接等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的精軋螺紋鋼筋直徑有25mm和 32mm，其屈服點(diǎn)為750MPa和900MPa兩種。,（1） 碳素鋼絲 碳素鋼絲又稱高強(qiáng)鋼絲，采用優(yōu)質(zhì)高碳鋼盤條制成。 主要品種有：矯直回火鋼絲和低松弛鋼絲。 常用直徑為5mm，最大達(dá)7mm。5mm鋼絲的力學(xué)性能指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度常為1670、1770和1860N/mm2；伸長(zhǎng)率不小于4%；反復(fù)彎曲次數(shù)不小于4次。其比例極限不小于抗拉強(qiáng)度的75%，屈服強(qiáng)度不小于抗拉強(qiáng)度的85

13、%。 低松弛鋼絲是冷拉鋼絲在張力狀態(tài)下（抗拉強(qiáng)度的30%～50%）經(jīng)回火處理而成。 在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，為了增強(qiáng)鋼絲與混凝土的握裹力，高強(qiáng)度鋼絲的表面加工成螺旋肋。（2）冷拔低碳鋼絲 冷拔低碳鋼絲是由直徑6～10mm的I級(jí)鋼筋在常溫下通過(guò)拔絲模冷拔而成，一般拔至直徑3～5mm。冷拔鋼絲強(qiáng)度比原材料屈服強(qiáng)度顯著提高，但塑性降低。,2、 鋼絲體系,預(yù)應(yīng)力鋼絞線圖 (a)1×7鋼絞線；(b)1×2鋼

14、絞線； (c)l×3鋼絞線；d一鋼絞線公稱直徑,鋼絞線 鋼絞線是用多根冷拔鋼絲在絞線機(jī)上成螺旋形絞合，并經(jīng)回火處理而成，捻距為鋼絞線公稱直徑的12～16倍。 按構(gòu)造不同分為：1×7、1×3與l×2鋼絞線。 按直徑不同分為：12.7mm、15.2mm和15.7mm。 1×3與1×2鋼絞線僅用于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 1×7鋼絞線是由6根外層鋼絲圍繞一根中心

15、鋼絲(直徑加大2.5％)絞成。 1×7φS15.2鋼絞線的截面積為140mm2，線重1.101kg/m。 常用鋼絞線抗拉強(qiáng)度級(jí)別為1860MPa。,3、 鋼絞線體系,,4、其他類型冷拉鋼筋 冷拉鋼筋是將Ⅱ～Ⅳ級(jí)熱軋鋼筋在常溫下通過(guò)張拉到超過(guò)屈服點(diǎn)某一應(yīng)力，使其產(chǎn)生一定的塑性變形后卸荷，再經(jīng)時(shí)效處理而成。這樣鋼筋的塑性和彈性模量有所降低而屈服強(qiáng)度和硬度有所提高。熱處理鋼筋 熱處理鋼筋是由普通熱軋中碳合金鋼

16、筋經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)熱處理制成。具有高強(qiáng)度、高韌性和高粘結(jié)力等優(yōu)點(diǎn)，直徑為6～10mm。 熱處理鋼筋的螺紋外形，有帶縱肋和無(wú)縱肋兩種。,(a)帶縱肋 (b)無(wú)縱肋,（二）錨、夾具夾具 在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工時(shí)，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其固定在生產(chǎn)臺(tái)座(或設(shè)備)上的臨時(shí)性錨固裝置；在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工時(shí)，在張拉千斤頂或設(shè)備上夾持預(yù)應(yīng)力筋的臨時(shí)性錨固裝置。夾具必須工作

17、可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，能多次重復(fù)使用。夾具根據(jù)工作特點(diǎn)分為張拉夾具和錨固夾具。 張拉夾具——將預(yù)應(yīng)力筋和張拉機(jī)械相連，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉； 錨固夾具——是將預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定在臺(tái)座橫梁上的工具。錨具Anchorage 在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的永久性錨固裝置。連接器Coupler 用于

18、連接預(yù)應(yīng)力筋的裝置。,（三）預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備 張拉設(shè)備： 電動(dòng)張拉機(jī)——先張法單根鋼絲張拉 液壓張拉機(jī)——先張法和后張法各類預(yù)應(yīng)力筋張拉,,1、電動(dòng)張拉機(jī) 按傳動(dòng)方式可分為：電動(dòng)螺桿張拉機(jī)和電動(dòng)卷筒張拉機(jī)。,,電動(dòng)螺桿張拉機(jī)圖,2、液壓張拉機(jī) 液壓張拉機(jī)包括：液壓千斤頂、油泵與壓力表等。 液壓千斤頂常用的有：穿心式和錐錨式千斤頂二類。,（注：選用千斤頂型號(hào)與噸位時(shí)，應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的張

19、拉力和所用的錨具形式確定。）,（1）雙作用穿心式千斤頂,雙作用：張拉和頂壓。 由張拉油缸、頂壓油缸(即張拉活塞)、頂壓活塞回程彈簧等組成， 常用型號(hào)YC一60，公稱張拉力為600kN，張拉行程為150mm，頂壓力為300kN，頂壓行程為50mm。 適用于張拉帶夾片錨具的JM型、XM型、QM型的預(yù)應(yīng)力鋼絲束、鋼筋束或鋼絞線束；配上撐腳、拉桿等也可作為拉桿式千斤頂使用。,預(yù)應(yīng)力錨固體系是指維持預(yù)加應(yīng)力的構(gòu)造體系。對(duì)于采用先張法工藝

20、的預(yù)應(yīng)力混凝土，預(yù)加應(yīng)力材料(預(yù)應(yīng)力筋、鋼管、鋼梁)的錨固，主要利用預(yù)加應(yīng)力材料與混凝土之間的粘結(jié)力及相關(guān)的加強(qiáng)和傳力構(gòu)造；對(duì)于采用后張法工藝的預(yù)應(yīng)力混凝土，預(yù)加應(yīng)力材料(預(yù)應(yīng)力筋、鋼管)的錨固，主要采用機(jī)械構(gòu)造物──錨具局部支承于混凝土。完善的機(jī)械錨固體系通常包括：錨具、夾具、連接器及錨下支承系統(tǒng)等。 常見的預(yù)應(yīng)力施工方法有： 根據(jù)與構(gòu)件制作相比較的先后順序分為先張法和后張法兩種； 按鋼筋的張拉方法又分為機(jī)械張拉

21、和電熱張拉； 后張法因施工工藝的不同，又可分為一般后張法、后張自錨法、無(wú)粘結(jié)后張法等。,二、預(yù)應(yīng)力混凝土施工,一、先張法施工,施工過(guò)程： 首先張拉預(yù)應(yīng)力筋并臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上； 然后澆筑構(gòu)件的混凝土； 待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后 放松預(yù)應(yīng)力筋，借助混凝 土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，使 混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。 廣泛適用于中小型預(yù)制預(yù) 應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)。,,先張法 ——是在構(gòu)件澆筑混凝土之前，在臺(tái)座或鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法

22、。,,1、先張法工藝流程,2、張拉臺(tái)座,先張法墩式臺(tái)座結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定：1 、承力臺(tái)座須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，其抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)不小于 1.5，抗滑移系數(shù)應(yīng)不小于1.30。2 、橫梁須有足夠的剛度，受力后撓度應(yīng)不大于2mm。3 、在臺(tái)座上鋪放預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)采取措施防止沾污預(yù)應(yīng)力筋。4、張拉前，應(yīng)對(duì)臺(tái)座、橫梁及各項(xiàng)張拉設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，符合要求 后方可進(jìn)行操作。,,墩式臺(tái)座,3、預(yù)應(yīng)力筋

23、張拉 張拉控制應(yīng)力。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力不宜超過(guò)下表的數(shù)值,,,,,4、張拉制度超張拉制度 0 105% ?con ?con 一次張拉制度 0 103% ?con 采用超張拉工藝的目的是為了減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失。所謂“松弛”即鋼材

24、在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性，松弛的數(shù)值與張拉控制應(yīng)力和延續(xù)時(shí)間有關(guān)。控制應(yīng)力高，松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大；松弛損失還隨著時(shí)間的延續(xù)而增加，但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50％，24h內(nèi)則可完成80％。所以采用超張拉工藝，先超張拉5％再持荷2min，則可減少50％以上的松弛應(yīng)力損失。 采用一次張拉錨固工藝，因松弛損失大，故張拉力應(yīng)比原設(shè)計(jì)控制應(yīng)力提高3％。這種張拉程序施工簡(jiǎn)便，一

25、般多用。,,,持荷2分鐘,,1）同時(shí)張拉多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)預(yù)先調(diào)整其初應(yīng)力，使相互之間的應(yīng)力一致；張拉過(guò)程中，應(yīng)使活動(dòng)橫梁與固定橫梁始終保持平行，并應(yīng)抽查力筋的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對(duì)值不得超過(guò)按一個(gè)構(gòu)件全部力筋預(yù)應(yīng)力總值的5％。 · 2）預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于5mm，同時(shí)不得大于構(gòu)件最短邊長(zhǎng)的4％。 3 ）預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，其張拉程序可按下表的規(guī)定進(jìn)行。

26、 4）張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的斷絲數(shù)量不得超過(guò)1%。 5）張拉后盡快綁扎鋼筋和澆筑混凝土。減少預(yù)應(yīng)力損失。,5、張拉注意事項(xiàng),6、混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù) 確定預(yù)應(yīng)力混凝土的配合比時(shí)，應(yīng)盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動(dòng)成型等有關(guān)。應(yīng)采用低水灰比的配合比、控制水泥用量、良好的級(jí)配。 預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，鋼筋綁扎、模板拼裝和混凝土澆筑等工作應(yīng)盡快跟上?；炷?/p>

27、應(yīng)振搗密實(shí)?；炷翝仓r(shí)，振動(dòng)器不得碰撞預(yù)應(yīng)力筋?；炷廖催_(dá)到強(qiáng)度前，也不允許碰撞或踩動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋。 采用重疊法生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)待下層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后，方可澆筑上層構(gòu)件的混凝土。 混凝土可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)采取正確的養(yǎng)護(hù)制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。,二、 后張法施工,后張法——是在構(gòu)件混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后，直接在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法。,,后張法

28、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程： a、 混凝土構(gòu)件制作時(shí)，在預(yù)應(yīng)力筋的部位預(yù)先留出孔道，接著澆筑混凝土并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； b、將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道； c、待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后，利用張拉設(shè)備張拉預(yù)應(yīng)力筋，并用錨具將其錨固在構(gòu)件端部，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力； d、最后進(jìn)行孔道灌漿與封頭。,,,1、后張法施工工藝流程,（2）孔道留設(shè),預(yù)應(yīng)力筋孔道形狀：直線、曲線和折線。 預(yù)應(yīng)力筋孔道成型

29、可采用： 鋼管抽芯——只適用于直線孔道 膠管抽芯——適用于直線孔道或一般的折線 與曲線孔道 預(yù)埋波紋管法——金屬波紋管和塑料波紋管孔道內(nèi)徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋外徑或需穿過(guò)孔道的錨具外徑大10～15mm(粗鋼筋)或8～l2mm(鋼絲束或鋼絞線束)；且孔道面積應(yīng)大于預(yù)應(yīng)力筋面積的3～4倍。此外，在孔道的端部或中部應(yīng)設(shè)置灌漿孔，其孔距不宜大于12m(抽芯成形)或30m(波紋管成形)。 孔道成型的基本要求：

30、 ——孔道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道的線形應(yīng)平順，接頭不漏漿等。孔道端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔道中心線。,扁金屬 波紋管,圓金屬 波紋管,1）鋼管抽芯法——留設(shè)Ø48直線孔道 注意事項(xiàng)：鋼管必須調(diào)直，表面光滑，刷潤(rùn)滑劑。鋼管位置用間距1～2m的鋼筋井字架固定；恰當(dāng)掌握抽管時(shí)間,在混凝土初凝完成、終凝開始時(shí)抽管。常溫下抽管時(shí)間在混凝土澆筑后3～6h；鋼管每根長(zhǎng)度最好不超過(guò)15m；抽管順序應(yīng)先上后下；灌漿孔和排

31、氣孔的留設(shè)。,2）膠管抽芯法——留設(shè)Ø48直線或曲線孔道 在膠管內(nèi)注入壓力水或壓縮空氣，待混凝土初凝后，放出壓力水或壓縮空氣，膠管直徑變小，與混凝土脫離，抽管。 注意事項(xiàng)：膠管用間距小于0.5m的鋼筋井字架固定；膠管必須有良好的密封裝置；膠管接頭處理要慎重；抽管時(shí)間比鋼管略遲，抽管順序宜先上后下，先曲后直。3）預(yù)埋波形管法——留設(shè)Ø48直線或曲線孔道。無(wú)需抽管;金屬波紋管重量輕、剛度

32、好、彎折方便，與混凝土粘結(jié)好；波紋管采用間距不大于0.8m的鋼筋井字架固定；波紋管的連接，可采用大一號(hào)的同型波紋管，用密封膠帶或塑料熱塑管封口。,4）預(yù)留孔道基本要求,1、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留管道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道應(yīng)平順，端部的預(yù)埋鋼墊板應(yīng)垂直于管道中心線。2、管道應(yīng)采用定位鋼筋固定安裝，使其能牢固地置于模板內(nèi)的設(shè)計(jì)位置，并在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移。 固定各種成孔管道用的定位鋼筋的間距，對(duì)于鋼管不宜大于lm；對(duì)于波紋管不寬大

33、于0.8m；對(duì)于膠管不宜大于0.5m；對(duì)于曲線管道宜適當(dāng)加密。,,（3）預(yù)應(yīng)力筋張拉,1）預(yù)應(yīng)力筋張拉對(duì)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的要求： 預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求； 如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75％。,2）張拉力,,,——張拉控制應(yīng)力，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定(對(duì)碳素鋼絲與鋼絞線不大于0.70～0.75 ，對(duì)高強(qiáng)鋼筋不大于0.85～0.90 ；施工中如遇到超張拉，可將上述數(shù)值提高0.05

34、 或0.05 (N／mm2)。,3）張拉程序,預(yù)應(yīng)力筋采用低松弛鋼絞線、鋼絲或在設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失取大值時(shí)，則張拉程序?yàn)椋?0→ 或 按設(shè)計(jì)要求采用,預(yù)應(yīng)力筋采用鋼筋體系或普通松弛的鋼絲時(shí)，采用超張拉方法減少預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失，其張拉程序?yàn)椋?0→1.05 （持荷2分鐘）→ 或 0→1.03,預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，宜分級(jí)加載如下：,0→0.2 (量伸長(zhǎng)

35、初讀數(shù))→0.6 →1.0,后張法預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)值及預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力的計(jì)算,,,,L1,L2,L3,10%,20%,100%,ΔL=L3+L2-2L1,4）張拉順序,預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序圖 (a) 屋架下弦桿；(b)吊車梁,預(yù)應(yīng)力筋張拉順序的重要原則：對(duì)稱張拉。 ——應(yīng)使混凝土不產(chǎn)生超應(yīng)力、構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎、結(jié)構(gòu)不變位等。 先批張拉預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失： ——多根預(yù)應(yīng)力筋采用分批張拉時(shí)，由于后批預(yù)應(yīng)力筋張拉所產(chǎn)生的

36、混凝土彈性壓縮對(duì)先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋造成預(yù)應(yīng)力損失，所以先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋張拉力應(yīng)加上該彈性壓縮損失值或?qū)椥詨嚎s損失平均值統(tǒng)一增加到每根（束）預(yù)應(yīng)力筋的張拉力內(nèi)。,5）張拉方法 張拉方法 一端張拉 兩端張拉 兩端同步張拉 一端先張拉，然后另一端補(bǔ)足,,,孔道摩擦損失（ ）和孔道摩擦損失斜率（m） ——預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，由于孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損

37、失。該損失沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向逐步增大。,式中： ——從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m)； k——每m孔道局部偏差對(duì)摩擦影響系數(shù)； μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)； θ——從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角(rad)。,錨固損失（ ）及其影響長(zhǎng)度（ ） ——預(yù)應(yīng)力筋錨固時(shí)，由于錨具內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。該損失受孔道反摩擦的影響在張拉端最大，逐步減至零。,張拉端預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮量限值表(mm),對(duì)單一曲率的預(yù)應(yīng)力筋

38、：,式中：α——張拉端錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮值，mm； ES——預(yù)應(yīng)力鋼材彈性模量，N/mm2。,6) 孔道灌漿與端頭封裹,后張法孔道灌漿的作用： 保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，防止銹蝕； 使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效地粘結(jié)，以控制裂縫的開展 并減輕梁端錨具的負(fù)載。,注：在高應(yīng)力狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力筋容易生銹，預(yù)應(yīng)力筋張拉后孔道應(yīng)盡快灌漿。,,灌漿孔和泌水孔,孔道灌漿主要作用保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，防止其銹蝕，并使預(yù)應(yīng)力筋與

39、結(jié)構(gòu)混凝土形成整體。材料 灌漿用的水泥漿應(yīng)有足夠強(qiáng)度和粘結(jié)力，且具有較好的流動(dòng)性、較小的干縮和泌水性；水泥漿及砂漿強(qiáng)度，均不應(yīng)小于20MPa；水泥漿的水灰比宜在0.4左右，攪拌后三小時(shí)泌水率宜控制在2%左右，最大不得超過(guò)3%；當(dāng)需要增加孔道灌漿密實(shí)性時(shí)，水泥漿中可摻入外加劑。灌漿施工要領(lǐng) 灌漿前混凝土孔道應(yīng)用壓力水沖刷，確?？椎阑炷翝駶?rùn)和潔凈；水泥漿倒入灰漿泵時(shí)，必須過(guò)篩；灌漿緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并排氣通順。

40、在灌滿孔道并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加至0.5～0.6MPa，并穩(wěn)壓一定時(shí)間，再封閉灌漿孔；灌漿順序應(yīng)先下后上，以避免上層孔道灌漿而把下層孔道堵塞。曲線孔道灌漿，宜由低點(diǎn)壓入水泥漿，至最高點(diǎn)排氣孔中排出空氣及溢出濃漿為止。,1）灌漿材料 ——水泥漿應(yīng)具有較大的流動(dòng)性、較小的干縮性與泌水性，其強(qiáng)度不應(yīng)小于30MPa。,2）灌漿施工 灌漿前孔道應(yīng)潔凈，抽孔成形的孔道孔壁應(yīng)濕潤(rùn)。 灌漿用的水泥漿要過(guò)篩，宜采用機(jī)械制漿，在灌漿過(guò)程中應(yīng)不斷攪

41、拌，以免沉淀析水。 灌漿設(shè)備采用灰漿泵。灌漿工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并應(yīng)排氣通順。在灌滿孔道并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加壓至0.5～0.6MPa，稍后再封閉灌漿孔。 在曲線孔道的上曲部位應(yīng)設(shè)置泌水管。 3）端頭封裹 預(yù)應(yīng)力筋錨固后外露長(zhǎng)度應(yīng)≥30mm，多余部分宜用砂輪鋸切割。 錨具應(yīng)采用封頭混凝土保護(hù)。封頭混凝土的尺寸應(yīng)大于預(yù)埋鋼板尺寸，厚度≥ 100mm，且端部保護(hù)層厚度不宜小于20～50mm（凸出式）。 封頭處原有混凝土應(yīng)

42、鑿毛，以增加粘結(jié)性。封頭內(nèi)應(yīng)配有鋼筋網(wǎng)片，細(xì)石混凝土強(qiáng)度為C30～C40。,起源： 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力起源于50年代的美國(guó)，70年代末我國(guó)開始研究，80年代初成功地應(yīng)用于實(shí)際工程中。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工方法是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展。應(yīng)用范圍： 在雙向連續(xù)平板和密肋板中應(yīng)用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋束比較經(jīng)濟(jì)合理，在多跨連續(xù)梁、大荷載的多層工業(yè)廠房樓蓋體系、大跨度梁類結(jié)構(gòu)中很有發(fā)展前途。,第三節(jié) 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

43、混凝土 ——指配有無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋靠錨具傳力的一種預(yù)應(yīng)力混凝土。 施工過(guò)程 ——先將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)完畢，待混凝土澆筑并達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行張拉錨固。 優(yōu)點(diǎn) ——無(wú)需留孔和灌漿，施工簡(jiǎn)便，但對(duì)錨具要求高。,一、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋制作 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋 ——指施加預(yù)應(yīng)力后沿全長(zhǎng)與周圍混凝土不粘結(jié) 的預(yù)應(yīng)力筋。 構(gòu)成 預(yù)應(yīng)力鋼材——φs12和φs15鋼絞線 涂料層——防腐潤(rùn)滑油脂 外包層——高密度聚乙烯

44、護(hù)套,,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋圖 1一鋼絞線或鋼絲束； 2一油脂； 3一塑料護(hù)套,涂料層——長(zhǎng)期保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕，減少?gòu)埨瓡r(shí)的摩阻力，應(yīng)符合下列要求： ①在－20～+70℃溫度范圍內(nèi)不流淌、不開裂、不變脆，并有一定韌性； ②使用期內(nèi)化學(xué)穩(wěn)定性高； ③對(duì)周圍材料無(wú)侵蝕作用； ④不透水、不吸濕；防腐性能好； ⑤潤(rùn)滑性能好，摩擦阻力小。 根據(jù)上述要求，目前一般選用1號(hào)或2號(hào)建筑油脂作為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的表面涂料。 外包層——

45、外包層的包裹物必須具有一定的抗拉強(qiáng)度、防滲漏性能，同時(shí)還需符合： ①在使用溫度范圍內(nèi)(－20～+70℃)低溫不脆化，高溫化學(xué)性能穩(wěn)定；②具有足夠的韌性、抗磨性；對(duì)周圍材料無(wú)侵蝕作用；③保證預(yù)應(yīng)力束在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、鋪設(shè)和澆筑混凝土過(guò)程中不發(fā)生不可修復(fù)的破壞。 一般常用的包裹物有塑料布、塑料薄膜或牛皮紙，其中塑料布或塑料薄膜防水性能、抗拉強(qiáng)度和延伸率較好。此外，還可選用聚氯乙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯和聚丙烯等擠壓成型作為

46、預(yù)應(yīng)力束的涂層包裹層。,二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè),鋪設(shè)時(shí)曲線坐標(biāo)宜采用鋼筋托架或支撐鋼筋控制，其間距為l～2m并用鐵絲與無(wú)粘結(jié)筋扎牢。 固定端采用內(nèi)埋式時(shí)，可選用擠壓錨具、鐓頭錨板等。擠壓錨具應(yīng)與承壓鋼板貼緊，鋼絲鐓頭必須與錨板貼緊。 張拉端可采用凸出式與凹入式做法。端頭預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于預(yù)應(yīng)力筋，螺旋筋應(yīng)緊靠預(yù)埋鋼板。凹口可采用塑料穴?；蚺菽瓑K木塊做成。,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)埋式固定端構(gòu)造 (a)擠壓錨具 2一螺旋筋；4一鋼絞

47、線；5一預(yù)埋鋼板；6一擠壓錨具,,夾片錨具系統(tǒng)張拉端構(gòu)造 (a)夾片錨具凸出混凝土表面 (b)夾片錨具凹入混凝土表面,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在平板結(jié)構(gòu)中一般為雙向配置，因此其鋪設(shè)順序很重要。 一般是根據(jù)雙向鋼絲束交點(diǎn)的標(biāo)高差，繪制鋼絲束的鋪設(shè)順序圖，底層鋼絲束先行鋪設(shè)，然后依次鋪設(shè)上層鋼絲束，這樣可以避免鋼絲束之間的相互穿插。 用短鋼筋或混凝土墊塊等架起來(lái)控制標(biāo)高，再用鐵絲將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋綁扎牢固，防止鋼絲束在澆

48、筑混凝土施工過(guò)程中位移。 若有曲線形狀，則用鋼筋制成的“馬凳”來(lái)架設(shè)。一般施工順序是依次放置間距不大于2m的鋼筋馬凳，然后按順序鋪設(shè)鋼絲束，鋼絲束就位后，調(diào)整曲率及其水平位置，經(jīng)檢查無(wú)誤后，用鐵絲將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋綁扎牢固。,三、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉 宜采取單根張拉。張拉設(shè)備宜選用前置內(nèi)卡式千斤頂； 錨固體系選用單孔夾片錨具，其靜載錨固性能應(yīng)滿足要求。,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由于摩阻損失小，用于樓面結(jié)

49、構(gòu)時(shí)曲率也小，因此不論直線或曲線形狀在長(zhǎng)度不大于25m時(shí)都可采取一端張拉。當(dāng)筋長(zhǎng)超過(guò)50m時(shí)，宜采取分段張拉與錨固。 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉力、張拉順序與張拉伸長(zhǎng)值校核與一般預(yù)應(yīng)力筋張拉相同。 張拉順序：應(yīng)根據(jù)其鋪設(shè)順序，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一般為曲線配筋，故應(yīng)采用兩端同時(shí)張拉。 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一般長(zhǎng)度大，有時(shí)又呈曲線形布置，如何減少其摩阻損失值是一個(gè)重要的問(wèn)題。影響摩阻損失值的主要因

50、素是潤(rùn)滑介質(zhì)、包裹物和預(yù)應(yīng)力筋截面形式。摩阻損失值，可用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)或傳感器等測(cè)力裝置進(jìn)行測(cè)定。 施工時(shí)，為降低摩阻損失值，宜采用多次重復(fù)張拉工藝。,四、錨固區(qū)防腐蝕措施 錨固區(qū)必須有嚴(yán)格的密封防護(hù)措施，嚴(yán)防水汽進(jìn)入，銹蝕預(yù)應(yīng)力筋。 錨具表面經(jīng)上述處理后，再用微脹混凝土或低收縮水泥砂漿密封。也可用外包鋼筋混凝土圈梁封閉。 對(duì)不能使用混凝土或砂漿包裹層的部位，應(yīng)對(duì)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具全部涂以與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋涂料層相同的防腐

51、油脂，并用具有防腐和防火性能的保護(hù)層將錨具封閉。1）張拉端處理 采用鐓頭錨具，錨頭部位的外徑比較大，因此，預(yù)應(yīng)力筋兩端應(yīng)在構(gòu)件上預(yù)留有一定長(zhǎng)度的孔道（塑料套筒），其直徑略大于錨具的外徑。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固以后，其端部便留下孔道，并且該部分沒(méi)有涂層，應(yīng)加以處理保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋。 第一種方法是在孔道中注入油脂并加以封閉。,第二種方法是在兩端留設(shè)的孔道內(nèi)注入環(huán)氧樹脂水泥砂漿， 其抗壓強(qiáng)度不低于35MPa，灌漿時(shí)同時(shí)將錨頭封閉，

52、防止鋼筋銹蝕，也起一定的錨固作用。 預(yù)留孔道中注入油脂或環(huán)氧樹脂水泥砂漿后，用C30級(jí)的細(xì)石混凝土封閉錨頭部位。 采用夾片式錨具時(shí)，張拉端頭構(gòu)造簡(jiǎn)單，不需處理。只是在錨具及承壓板表面涂防水涂料，再用后澆的鋼筋砼圈梁封閉。 2）固定端處理 固定端設(shè)置在構(gòu)件內(nèi)。無(wú)粘結(jié)鋼絲束采用擴(kuò)大的墩頭錨板，并用螺旋筋加強(qiáng)；無(wú)粘結(jié)鋼絞線，錨固端采用壓花成型。,1、后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道的規(guī)格、數(shù)量 位置和形狀除應(yīng)符合

53、設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定： ①預(yù)留孔道的定位應(yīng)牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形；②孔道應(yīng)平順，端部的預(yù)埋錨墊板應(yīng)垂直于孔道中心線；③成孔用管道應(yīng)密封良好，接頭應(yīng)嚴(yán)密且不得漏漿；④灌漿孔的間距：對(duì)預(yù)埋金屬螺旋管；不宜大于30m；對(duì)抽芯成形孔道不宜大于12m；⑤在曲線孔道的曲線波峰部位應(yīng)設(shè)置排氣兼泌水管，必要時(shí)可在最低點(diǎn)設(shè)置排水孔；⑥灌漿孔及泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通；,五、施工注意事項(xiàng),當(dāng)錨具下的錨墊板要求采用喇叭管

54、時(shí)，宜選用鋼制或鑄鐵的產(chǎn)品，錨墊板下應(yīng)設(shè)置足夠的螺旋鋼筋或網(wǎng)狀分布鋼筋。錨墊板與預(yù)應(yīng)力筋(或孔道)在錨固區(qū)及其附近應(yīng)相互垂直。錨墊板上宜設(shè)灌漿孔，此孔還可用于排氣或安設(shè)水泥漿泌水補(bǔ)償器。選用錨具時(shí)，應(yīng)根據(jù)張拉設(shè)備的要求，使現(xiàn)場(chǎng)有足夠的操作空間。,2、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)除應(yīng)符合第4條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列要求：① 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的定位應(yīng)牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形；② 端部的預(yù)埋錨墊板應(yīng)垂直于預(yù)應(yīng)力筋；③ 內(nèi)埋式固定端墊

55、板不應(yīng)重疊，錨具與墊板應(yīng)貼緊：④ 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋成束布置時(shí)應(yīng)能保證混凝土密實(shí)并能裹住預(yù)應(yīng)力筋；,六、常見質(zhì)量問(wèn)題,一、鋼絲鐓頭強(qiáng)度不足1．現(xiàn)象用于制作鐓頭的Φ5碳素鋼絲強(qiáng)度低于鋼絲標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度的98％。 2．原因分析 (1)鋼絲下料的斷口不平整，致使鐓粗時(shí)頭部歪斜。(2)鋼絲鐓粗時(shí)壓力過(guò)大。(3)錨環(huán)硬度低，致使鐓頭受力不均勻，產(chǎn)生偏心受拉二、錨杯斷裂1．現(xiàn)象在張拉鋼絲后，錨杯退刀槽處突然斷裂。 2．原因分析 (